Workbench中几何模型参数化操作

1 概述

所谓参数化，指将某些几何特征以参数形式表示。只有用数字表示的几何特征（长度、角度等）才能参数化，设置选项、参考平面等非数字表示的对象无法参数化

Workbench的参数集功能可用于参数化模型的设置和管理，节约时间，提高工作效率。

Workbench中的参数化工作流程

Workbench参数集功能中的重要概念：

• 参数（parameter）：采用数字表示的几何特征，如长度、直径等

• 设计点（design point）：由一组参数组合描述的模型

• 当前设计点（current design point）：用于模型显示、求解等程序运行的基准

• 更新（update）：使工作流中各软件模块根据输入信息运行

Workbench参数集界面

Workbench中，参数分为三类：

• 输入参数（input parameter）：需要指定数值的参数，如上图的 P1、P2

• 导出参数（derived parameter）：取值基于其他输入参数的函数运算关系，如上图的 P4

• 输出参数（output parameter）：程序的计算结果，通常指仿真结果，如上图的 P9、P10

2 几何模型参数化（基于Discovery）

从ANSYS 2023R1 版本开始，Discovery成为ANSYS主要的几何前处理工具，SpaceClaim将转为维护模式，因此建议直接学习和使用Discovery。

Discovery对复杂几何体支持更好，处理质量更高。Discovery和SpaceClaim操作方式几乎相同，学习难度很低，两者也可以互相读取对方格式文件。

2.1 直接建模的参数化

在部分几何操作中，其数字旁边会出现添加参数图标，则可对此设置参数化。

对圆柱体半径参数化

参数及取值在界面中可汇总显示，并对修改取值或重命名。Workbench参数集界面中也会进行同步显示。

部分操作可能导致参数消失（例如实体合并），因此在相关操作后，需要检查参数是否还保留。

2.2 基于操作历史记录的参数化

Discovery中需要开启 “历史追踪” 功能，否则很多几何操作无法被参数化。

历史记录及其参数的取值 

开启 “历史追踪” 功能的限制：

• 历史记录从当前状态开始，无法记录开启之前的操作

• 若利用直接建模已创建参数，则无法开启历史记录

历史追踪界面中记录了各步骤的设置信息。点击参数化按钮，可将操作设置参数化。

草图中需要先利用 “dimension” 功能添加草图的尺寸信息，才能使特定的几何对象参数化。没有添加尺寸的对象无法参数化。

草图步骤中，D1，D2等参数命名顺序由尺寸添加的时间顺序决定。如下图所示，其草图总共包含四个参数。

已添加尺寸的草图

拉伸、阵列等几何操作也类似方法进行参数化。

 阵列的参数化

在历史记录的参数列表中，可对参数进行重命名。

关于Discovery基于操作历史记录的参数化注意事项：

• 参数必须在Discovery中重命名，在Workbench参数集中重命名会导致无法识别

• Discovery开启时，参数取值只能在Discovery界面修改，在Workbench参数集中修改无效

• Discovery关闭时，可在Workbench参数集中将参数间基于表达式的关联，使部分参数变成导出参数，根据函数自动计算取值

• 在Discovery中手动修改导出参数取值，在Workbench参数集中的导出参数重新变成独立的输入参数，函数关系失效

• 关闭历史记录将导致参数化失效

3 小结

Discovery的几何模型参数化建议基于操作历史记录进行处理。直接建模的参数化其限制性因素较多，且可参数化的对象较少。

SpaceClaim的参数化也包括直接建模和基于历史操作记录两类方法，其操作方式和Discovery完全相同，在部分细节上有微小差异。